El agujero negro de una galaxia distante se ve brillar inesperadamente

Mancha naranja parpadeante con gráfico con picos espaciados uniformemente.

Una vista de rayos X del agujero negro activo en el núcleo de la galaxia distante GSN 069, aproximadamente 250 millonesaños luzlejos. La parte superior de la animación muestra observaciones del telescopio espacial de rayos X de la ESA XMM-Newton. El gráfico de la parte inferior muestra variaciones del brillo de rayos X del agujero negro en relación con su nivel 'inactivo'.Leer más sobre esta imagen, que es a través deESA/ XMM-Newton / G. Miniutti y M. Giustini.


La ESA dijo el 11 de septiembre de 2019 que su telescopio espacial de rayos XXMM-Newtonha detectado llamaradas periódicas nunca antes vistas de radiación de rayos X de un agujero negro gigante en una galaxia distante. Estos científicos dijeron en undeclaraciónque las bengalas:

... podría ayudar a explicar algunos comportamientos enigmáticos de los agujeros negros activos


Los agujeros negros activos son aquellos que todavía están tragando activamente material (estrellas, gas, polvo) suministrado por sus galaxias de origen. Tendemos a ver agujeros negros supermasivos activos, como el que se observa brillar en una galaxia conocida como GSN 069, ubicada a unos 250 millonesaños luzde distancia, en galaxias distantes, en contraste con el agujero negro supermasivo más inactivo en el centro de nuestra propia Vía Láctea (aunque incluso el agujero negro central de la Vía Láctea parecíaengulliralguna cosahastaa principios de este año). De las llamaradas que se ven provenientes del agujero negro central en GSN 069, los astrónomos dijeron:

El 24 de diciembre de 2018, se vio que la fuente aumentaba repentinamente su brillo hasta en un factor de 100, luego se atenuó a sus niveles normales en una hora y se volvió a encender nueve horas después.

Giovanni Miniutti, del Centro de Astrobiología de Madrid, España, es el autor principal de un nuevo artículopublicado11 de septiembre en elrevisado por paresdiarioNaturaleza. Él dijo:

Fue completamente inesperado. Los agujeros negros gigantes parpadean regularmente como una vela, pero los cambios rápidos y repetidos observados en GSN 069 a partir de diciembre son algo completamente nuevo.




Después de que se corrió la voz de que este agujero negro estaba en llamas, otros telescopios se giraron en su dirección. XMM-Newton realizó observaciones de seguimiento en los siguientes meses, al igual que el observatorio de rayos X Chandra de la NASA. Estos telescopios confirmaron:

… Que el distante agujero negro seguía manteniendo el ritmo, emitiendo ráfagas casi periódicas de rayos X cada nueve horas.

Los investigadores están llamando al nuevo fenómeno 'erupciones cuasi-periódicas' o QPE.

Campo de estrellas con recuadro que muestra una mancha naranja que aparece y desaparece repetidamente.

Vista óptica y de rayos X de la galaxia activa GSN 069.Más sobre esta imagen. Imagen víaESA.


Probablemente hayas escuchado que los agujeros negros son negros porque ninguna luz puede escapar de ellos. Entonces, ¿qué está haciendo la quema? Las llamaradas provienen del proceso deacreción. Sucede soloantes deel gas, el polvo o los escombros estelares caen más allá del punto de no retorno, conocido como elhorizonte de eventos. Antes de ese salto definitivo sobre el horizonte de sucesos, el material forma un anillo aplanado de materia giratoria, conocido comodisco de acreción. Miniutti explicó que los destellos de rayos X:

... provienen de material que se está acumulando en el agujero negro y se calienta en el proceso.

Existen varios mecanismos en el disco de acreción que podrían dar lugar a este tipo de señal cuasiperiódica, potencialmente vinculada a inestabilidades en el flujo de acreción cerca del agujero negro central.

Alternativamente, las erupciones podrían deberse a la interacción del material del disco con un segundo cuerpo: otro agujero negro o quizás el remanente de una estrella previamente interrumpida por el agujero negro.


Giovanni y sus colegas dijeron que, aunque nadie ha observado este fenómeno antes, las erupciones periódicas como las que acaban de verse podrían ser comunes en el universo. Su declaración explicó:

Es posible que el fenómeno no se haya identificado antes porque la mayoría de los agujeros negros en los núcleos de galaxias distantes, con masas de millones a miles de millones de veces la masa de nuestro sol, son mucho más grandes que el de GSN 069, que es de solo 400.000. veces más masivo que nuestro sol.

Cuanto más grande y masivo es el agujero negro, más lentas son las fluctuaciones en el brillo que puede mostrar, por lo que un agujero negro supermasivo típico entraría en erupción no cada nueve horas, sino cada pocos meses o años. Esto haría que la detección sea poco probable, ya que las observaciones rara vez abarcan períodos de tiempo tan largos.

Dijeron que las erupciones cuasi-periódicas como las encontradas en GSN 069 podrían proporcionar un marco natural para interpretar algunos patrones desconcertantes observados en una fracción significativa de agujeros negros activos, cuyo brillo parece variar demasiado rápido para ser explicado fácilmente por los modelos teóricos actuales. Miniutti dijo:

Conocemos muchos agujeros negros masivos cuyo brillo aumenta o decae por factores muy importantes en días o meses, mientras que esperaríamos que varíen a un ritmo mucho más lento.

Pero si parte de esta variabilidad corresponde a las fases de ascenso o decaimiento de erupciones similares a las descubiertas en GSN 069, entonces la rápida variabilidad de estos sistemas, que parece actualmente inviable, podría explicarse naturalmente.

Nuevos datos y estudios posteriores dirán si esta analogía realmente es válida.

Tres gráficos con picos espaciados uniformemente con una periodicidad de menos de un día.

Destellos de rayos X de la galaxia activa GSN 069.Más sobre esta imagen. Imagen víaESA / XMM-Newton; NASA / CXC; G. Miniutti (CAB, CSIC-INTA, España).

Las erupciones cuasi periódicas detectadas en GSN 069 también podrían explicar otras propiedades intrigantes observadas en la emisión de rayos X de casi todos los agujeros negros supermasivos brillantes y en crecimiento.sobre el que puede leer en ESA Space News.

Por ahora, este equipo de astrónomos está intentando organizar sus estudios de la distante galaxia GSN 069; por ejemplo, están tratando de identificar las propiedades definitorias de esta galaxia en el momento en que se detectaron por primera vez las erupciones periódicas.Norbert Schartel, Científico del proyecto XMM-Newton de la ESA, dijo:

GSN 069 es una fuente extremadamente fascinante, con el potencial de convertirse en una referencia en el campo de la acumulación de agujeros negros.

Saber qué buscar, dijeron, también les ayudará a usar de manera más eficiente telescopios de rayos X como XMM-Newton y Chandra para buscar más erupciones cuasi-periódicas de otros agujeros negros supermasivos en otras galaxias distantes.Margherita Giustinidel Centro de Astrobiología de Madrid, un coautor del estudio, dijo que el objetivo es:

… Para comprender mejor el origen físico de este nuevo fenómeno.

En pocas palabras: a fines de 2018, se observó que el agujero negro supermasivo en la galaxia GSN 069, a unos 250 millones de años luz de distancia, aumentaba repentinamente su brillo hasta en un factor 100 y luego se atenuaba a sus niveles normales en una hora. y luego se enciende de nuevo nueve horas después. Desde entonces ha continuado con estos brotes cuasiperiódicos. Los científicos quieren saber qué los está causando.

Fuente: Erupciones cuasi-periódicas de rayos X de nueve horas de un núcleo galáctico de agujero negro de baja masa

Via ESA